Стальной фланцевый отвод Сталь 20 в Минске


Стальной фланцевый отвод из стали 20: технические характеристики и применение

Стальной фланцевый отвод из стали 20 — это трубопроводная деталь, конструктивно объединяющая криволинейный участок для изменения направления потока и присоединительный фланец, выполненный заодно с телом отвода либо приваренный к нему. Материал — углеродистая конструкционная сталь 20 (ГОСТ 1050), что определяет механические свойства и область применения изделия в системах с неагрессивными и слабоагрессивными средами.

Применение стали 20 в качестве материала для фланцевых отводов обусловлено её свариваемостью без ограничений, стабильным комплексом прочностных характеристик и способностью работать в диапазоне температур от –40 до +425 C. В отличие от низколегированных и коррозионностойких сталей, сталь 20 не предназначена для сред с высоким содержанием сероводорода или хлоридов, однако она оптимальна для водяных, паровых, масляных и газовых сред в системах общего промышленного назначения.

Конструктивные особенности и типы исполнения

Фланцевые отводы из стали 20 выпускаются в двух основных конструктивных вариантах:

  • Цельнотянутые отводы с приварными фланцами — фланцы привариваются к торцам гнутого или штампованного отвода, что обеспечивает свободу выбора типоразмера фланца под конкретный стандарт присоединения;
  • Штампосварные отводы с фланцами, формируемыми заодно с телом детали, — применяются для условных проходов до DN 100, где возможно изготовление методом горячей штамповки.

Присоединительные размеры фланцев выполняются по ГОСТ 33259, ГОСТ 12820 или ГОСТ 12821 в зависимости от требуемого условного давления. Уплотнительная поверхность — гладкая (исполнение А), шип-паз (исполнение В) или выступ-впадина (исполнение С), что позволяет подбирать отвод под тип прокладочного материала и условия герметизации стыка.

Механические свойства стали 20

Механические характеристики стали 20 регламентированы ГОСТ 1050 и ГОСТ 8731 для трубной заготовки. Для фланцевых отводов, изготавливаемых из бесшовных горячедеформированных труб, контроль свойств проводится на образцах, вырезанных из тела трубы до гибки.

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловия испытанияНорматив
Предел текучести245 МПаРастяжениеt = 20 CГОСТ 1497
Временное сопротивление410–530 МПаРастяжениеt = 20 CГОСТ 1497
Относительное удлинение 22 %РастяжениеОбразец 5-кратныйГОСТ 1497
Ударная вязкость KCU 59 Дж/смУдарный изгибt = –20 CГОСТ 9454
Твёрдость HB 156БринелльПосле нормализацииГОСТ 9012

Рабочие параметры и ограничения

Фланцевые отводы из стали 20 применяются при условном давлении PN 10, PN 16, PN 25 и PN 40. Ограничение по давлению определяется не только материалом, но и конструкцией фланцевого соединения: при PN 40 рекомендуется использовать фланцы с уплотнительной поверхностью «шип-паз» для исключения выдавливания прокладки.

Температурный диапазон эксплуатации — от –40 до +425 C. При температуре выше 400 C наблюдается снижение допускаемых напряжений, что учитывается при поверочном расчёте на прочность. Для сред с ударной вязкостью ниже 30 Дж/см при отрицательных температурах требуется проведение испытаний на хладостойкость.

Области применения

Фланцевые отводы из стали 20 востребованы в трубопроводных системах, где требуется разъёмное соединение для обслуживания и ревизии:

  • Технологические трубопроводы нефтеперерабатывающих и химических производств для транспортировки нефтепродуктов, углеводородных газов и технической воды;
  • Системы теплоснабжения и котельные установки — обвязка насосного оборудования, подвод теплоносителя к теплообменникам;
  • Компрессорные станции и системы пневмотранспорта для сжатого воздуха и инертных газов;
  • Водоподготовительные установки и оборотные циклы водоснабжения промышленных предприятий;
  • Пожарные водопроводы высокого давления и установки пожаротушения.

Монтажные особенности

При монтаже фланцевых отводов из стали 20 необходимо учитывать, что сварные швы приварки фланцев к телу отвода подлежат 100 % контролю радиографическим методом при рабочем давлении свыше PN 25. Перед сваркой кромки зачищаются до металлического блеска, сборка выполняется на прихватках с последующей сваркой в среде защитных газов либо покрытыми электродами типа Э42А.

Крепёж для фланцевых соединений — болты или шпильки класса прочности 8.8 с гайками класса 8. Момент затяжки нормируется в зависимости от диаметра резьбы и материала прокладки. Для паронитовых прокладок при PN 16 рекомендуется момент затяжки 120–150 Нм для шпилек М16.

Вопросы и ответы

Какая максимальная температура эксплуатации фланцевого отвода из стали 20?

Допустимая температура эксплуатации составляет +425 C. При длительной работе выше +400 C необходимо выполнять поверочный расчёт с учётом снижения допускаемых напряжений для углеродистых сталей.

При каком условном давлении применяются фланцевые отводы из стали 20?

Стандартный ряд исполнений охватывает PN 10, PN 16, PN 25 и PN 40. Для PN 40 рекомендуется использовать фланцы с уплотнительной поверхностью «шип-паз» для повышения надёжности герметизации.

Какие типы уплотнительных поверхностей доступны для этих отводов?

Выпускаются исполнения с гладкой поверхностью (тип А), с соединением шип-паз (тип В) и выступ-впадина (тип С). Выбор определяется рабочим давлением и типом прокладочного материала.

Требуется ли термообработка после приварки фланцев к отводу?

Для стали 20 при толщине стенки до 20 мм и отсутствии требований заказчика термообработка не обязательна. При толщине свыше 20 мм или при эксплуатации в средах, вызывающих коррозионное растрескивание, рекомендуется проводить нормализацию.